令余子贤兴奋的是,在蔡俊杰的研究资料里面看见了光刻技术工序工艺中,与最重要工艺的电子束曝光系统对应的微米级掩模的制造。
听着好像有点绕口、难懂,但是要说这种微米掩模技术的先进性,还得从掩模技术的发展说起。
芯片的生产流程图简单来说要经过ic设计、制版、芯片加工,封装、测试包装几大环节,如果简单地打个比方来说,如果比喻成一本书的印刷的话,就是:写作、排版、印刷、装订、检验、打包。
而前面说的掩模对应书本印刷里面的排版,只要排好版了,对着版面印刷,才能印出一本整齐漂亮的书。同理,在芯片加工之前,需要将设计好的芯片版图进行制版,只有以此为模板,进行芯片制造光刻,才能制造出裸晶,再这些裸晶中检测挑选出好的,最后芯片进行封装,才算是一颗可用的芯片。
再往细了说,就是光刻工艺是芯片制造中最为重要的工艺步骤之一。主要作用是将掩膜板上的图形复制到硅片上,为下一步进行刻蚀或者离子注入工序做好准备。
在芯片制作过程的光刻工序,通常需要经过多次光刻工艺,在半导体晶体表面的介质层上开凿各种掺杂窗口、电极接触孔或在导电层上刻蚀金属互连图形。
而光刻工艺需要一整套(几块多至十几块)相互间能精确套准的、具有特定几何图形的光复印掩蔽模版,简称光掩模版。
光掩制造技术是随着平面工艺的诞生逐渐发展起来的。
在1963年共和国就已经研制成功了平面晶体管和硅数字集成电路。这时候就是沿用的传统的照相术,首先在铜板纸上喷涂一层黑漆,然后用手术刀人工刻图、截图,采用大型照相机照相制成掩模板。
等到七十年到,共和国从曰本引进一批聚酯红膜刻图机和可在超微粒干版上曝光的e线分步重复曝光机,才算是摆脱人工进入了机械制造光掩模的能力;而八十年代,掩模技术设备再次更新换代,在建立满足自身光学掩模生产所需的铬板的同时,又利用中美蜜月期,引进了一批高精度光学制版设备,包括可变光阑式图形发生器,还有与之配套的gca公司的精缩机。此时共和国的掩模制版能力跨上了一个大台阶,也是光掩模技术制造业的鼎盛时期,最接近国际光掩模制造水平的高光时刻。
可喜随着进入90年代,国际进入亚微米集成电路和亚微米加工技术的实际应用,共和国的光刻技术以及光掩模技术再次到了设备高兴周期。
而此时,随着国际政治环境的变化,共和国引进之门被巴统禁运彻底关上。
蔡俊杰正开发的掩模技术直接影响着掩膜版的质量,而光掩模版的质量优劣不仅仅直接影响着光刻工艺的质量,还影响着半导体器件或集成电路的电学性能、可靠性和芯片成品率。
不如说佟若愚之前说的3微米工艺芯片的良率从59%有希望提高到70%以上,就是因为如此。
芯片成品率随着掩模版的缺陷密度的增大而按负指数关系急剧下降。据推算,若要达到95%以上的成品率,掩模版的缺陷密度必须控制在每平方厘米0.175 个以下。如果缺陷密度增大到每平方厘米1.25个,则成品率因缺陷的直接影响会下降到65%以下。因此,根据佟若愚的说法,此时蔡俊杰的掩膜版技术应该是取得了突破。
而这个突破是余子贤非常看重的,就凭这个技术,这个厂子收购下来都值了,余子贤可不打算一直在3微米左右混。4英寸的晶圆最小可以加工1.2微米工艺的芯片。余子贤希望在收购回来的1-2年来达到这个标准。
共和国此时打算上马的908工程,因为各种原因,可是到98年才打到0.9微米
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